노이즈 캔슬링 원리

노이즈 캔슬링 기술은 주변 소음의 영향을 받지 않고 음악이나 통화를 할 수 있도록 하는 기술로, 에어팟 프로와 버즈 프로와 같은 이어폰 제품에 탑재된 기술이다. 오늘은 노이즈 캔슬링의 원리가 어떤 것인지 알아보도록 하겠다.

 

 

반응형

 

 

노이즈 캔슬링(Noise Canceling)

노이즈 캔슬링 기술은 주변 소음을 차단 또는 상쇄시켜 원하는 소리를 주변 소음의 영향없이 들을 수 있도록 하는 기술이다. 노이즈 캔슬링은 두 가지 방식으로 나누어진다.

 

물리적으로 소음을 차단하는 방식인 '패시브 노이즈 캔슬링(Passive Noise Canceling)' 과

음파의 상쇄 현상을 통해 소음을 제거하는 방식인 '액티브 노이즈 캔슬링(Active Noise Canceling)'이 있다.

 

우리가 에어팟 프로나 갤럭시 버즈 프로에서 사용하는 노이즈 캔슬링은 '액티브 노이즈 캔슬링'이다.

 

 

 

 

패시브 노이즈 캔슬링(Passive Noise Canceling)

패시브(Passive), 수동적으로 소음을 제거하는 것으로 커널형 이어폰이나 귀 안쪽으로 밀어 넣는 귀마개처럼 사용자의 귀의 틈을 최대한 막아서 물리적으로 소음을 차폐시키는 방식을 말한다. 하지만 단순하게 물리적으로 소음을 막는 방식이라 완벽한 소음 차단이 어려운 단점이 존재한다.

 

 

액티브 노이즈 캔슬링(Active Noise Canceling : ANC)

액티브 노이즈 캔슬링은 패시브 노이즈 캔슬링과 달리 음파의 상쇄현상을 통해 소음을 제거하는 방식을 사용한다. 원리를 자세히 말하자면 다음과 같다.

 

 

음악이든 주변 소음이든 소리라는 것은 공기를 매질로 음파로, 파동으로 전파된다.

이 파동은 주파수와 진폭을 가지므로 다음과 같이 위상으로 나타낼 수 있다.

 

소리 파동 위상 예시

이러한 위상은 소리의 크기와 특징에 따라 각기 다른 모양을 가지게 되며, 이렇게 전달된 파동이 우리 귀에 들어와 우리는 소리를 듣게 되는 것이다.

 

이때 다음 그림과 같이 위 소리의 정반대 위상인 '역위상'을 만들어 낸다면 어떻게 될까?

 

위상과 역위상

위상과 그 반대의 역위상을 합치면 위상은 0이 된다. 즉, 파동이 없어지므로 결과적으로 소리가 들리지 않게 되는 것이다. 이를 파동의 상쇄간섭이라고 하며 액티브 노이즈 캔슬링은 이 방식으로 주변 소음을 제거한다.

 

 

 

 

액티브 노이즈 캔슬링이 탑재된 이어폰 및 헤드폰의 동작 단계

1. 노이즈 캔슬링 용으로 탑재된 마이크로 사용자 주변 소음을 수음한다.

2. 장치의 내부 프로세서에서 그 소리 음파의 정반대의 역위상을 만들어 낸다.

3. 사용자의 귀에 해당 음파를 쏘아 주변 음파와 반대의 음파가 합쳐지게 하여 소음을 제거한다.

4. 사용자가 듣는 주변 소음은 사라지며, 헤드폰 및 이어폰에서 나온 음악만 듣게 된다.

 

 

 

 

마무리

액티브 노이즈 캔슬링은 주변의 시끄러운 소음 없이 통화나 음악감상을 할 수 있어 상당히 유용한 기능이지만, 액티브 노이즈 캔슬링 기능을 탑재한 무선 이어폰이나 헤드폰은 가격대가 높다는 단점이 있었다. 하지만 최근 qcy에서 액티브 노이즈 캔슬링 기능을 탑재단 T13 제품을 만 원대 가격으로 출시하여 화제가 되고 있다.

물론 가격대가 10배 이상 차이나는 버즈 프로나 에어팟 프로와 같은 제품과 동등하게 비교할 수는 없겠지만 노이즈 캔슬링 기능을 저렴한 가격대에 접할 수 있다는 측면에서 소비자에게는 좋은 소식인 것 같다.